專利名稱：一種控制開關(guān)電源輸出電流的方法及控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于開關(guān)電源領(lǐng)域，尤其涉及開關(guān)電源輸出電流的控制方法，及實(shí) 現(xiàn)該方法的控制器。
背景技術(shù)：
隨著開關(guān)電源效率的提高，體積的減小和成本的降低，開關(guān)電源越來(lái)越被 廣泛地應(yīng)用到電子產(chǎn)品中。在實(shí)際應(yīng)用中，不僅僅需要控制開關(guān)電源的輸出電
壓，也常常要求控制開關(guān)電源的輸出電流，比如控制恒定的輸出電流驅(qū)動(dòng)LED 等。
目前，在反激型開關(guān)電源(反激型交流-直流變換器)應(yīng)用中，有兩種常見(jiàn) 的恒定輸出電流的控制方法。最常見(jiàn)的方法是利用變壓器次級(jí)邊(開關(guān)電源的 二次側(cè))輸出電流的反饋信號(hào)參與調(diào)制，以控制輸出電流。該方法可通過(guò)在變 壓器的次級(jí)輸出端串聯(lián)一個(gè)電阻來(lái)檢測(cè)輸出電流，控制該串聯(lián)電阻兩端的電壓 就可以控制輸出電流。由于控制信號(hào)必須反饋到初級(jí)邊(開關(guān)電源的一次側(cè)) 控制芯片，所以必須在初級(jí)邊和次級(jí)邊之間增加隔離器件，這樣不僅提高了系 統(tǒng)成本，也降低了效率。
另一種技術(shù)是利用變壓器初級(jí)邊反饋信號(hào)參與PWM (Pulse-Width Modulation,脈寬調(diào)制控制)，在恒定電流控制上，利用輸出電壓的反饋信號(hào)控 制調(diào)制器IC的頻率，使其頻率與輸出電壓保持線形關(guān)系，并且控制變壓器初級(jí)邊電流恒定，從而控制輸出電流恒定，這種方法的基本原理是 & *敬=4 = /離* ( L + W ( !)
其中，4，尸。 ,分別是輸入功率、輸出功率；/。^和^^分別是輸出電流和 負(fù)載電壓；^是整流二極管的導(dǎo)通壓降；￡#是功率轉(zhuǎn)換效率，在一個(gè)電源系統(tǒng) 中，功率轉(zhuǎn)換效率是相對(duì)固定的。
又由于反激開關(guān)電源在DCM (Discontinuous Conduction Mode,斷續(xù)工作模 式).時(shí)
其中，
P^是電感中存儲(chǔ)的能量；
丄p是初級(jí)線圈的電感量；
/是功率開關(guān)的開關(guān)頻率；
由于電感中存儲(chǔ)的能量L與輸出功率L相等，因此，上述公式(1)、 (2) 可以得出
,—、x/)x/
由于工作溫度、工作電源等條件的影響，初級(jí)線圈電流/p的值很難保持恒 定，并且當(dāng)批量生產(chǎn)時(shí)，由于制造工藝的影響，系統(tǒng)分立器件(如檢測(cè)電阻) 存在不一致性，如此，初級(jí)線圈電流/p很難保持一致，這就需要增加補(bǔ)償電路 對(duì)初級(jí)線圈電流/f進(jìn)行補(bǔ)償，使其保持一致。因此，利用輸出電壓的反饋信號(hào) 控制調(diào)制系統(tǒng)的頻率，并同時(shí)使初級(jí)線圈電流/p保持恒定的方法，使得控制電路變得復(fù)雜，增大了芯片和系統(tǒng)的成本。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)在控制開關(guān)電源輸出電流恒定時(shí)存在的成本偏高的問(wèn) 題，提供結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本較低的控制開關(guān)電源輸出電流的方法，以及能夠?qū)崿F(xiàn) 該方法的控制器。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案
一種控制開關(guān)電源輸出電流的方法，所述開關(guān)電源包括變壓器，在該變壓 器的初級(jí)邊具有控制開關(guān)電源輸出電流的功率開關(guān)，該方法包括以下步驟
在所述變壓器的初級(jí)邊對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓或者其等效信號(hào)進(jìn)行采樣， 得到輸出電壓的縮放信號(hào)，同時(shí)，對(duì)初級(jí)線圈電流或其等效信號(hào)進(jìn)行采樣，得 到初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；
對(duì)采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行平方處理，得到待比較電流平方 信號(hào)；
.對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)與待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較，得到電流使能控 制信號(hào)，如果待比較電流平方信號(hào)小于或等于輸出電壓的縮放信號(hào)，則電流使 能控制信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，電流使能控制信號(hào)關(guān)斷所述的功率開 關(guān)。
優(yōu)選的是，得到輸出電壓的縮放信號(hào)后，還包括對(duì)其進(jìn)行濾波和放大處理的 步驟，得到待比較電壓信號(hào)，再與所述的待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較而得到 所述的電流使能控制信號(hào)，如果待比較電流平方信號(hào)小于或等于待比較電壓信號(hào)，電流使能控制信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，電流使能信號(hào)關(guān)斷所述功 率開關(guān)。
優(yōu)選的是，在得到所述輸出電壓的縮放信號(hào)和初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)后還 包括以下步驟
對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)進(jìn)行另一濾波和放大處理，得到輸出電壓的第一縮放 信號(hào)；
對(duì)輸出電壓的第一縮放信號(hào)和初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行比較，得到脈寬 控制信號(hào)；如果初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)小于或等于輸出電壓的第一縮放信號(hào)， 脈寬控制信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，脈寬控制信號(hào)關(guān)斷所述功率開關(guān)；
將所述的脈寬控制信號(hào)和電流使能信號(hào)進(jìn)行數(shù)字邏輯處理后共同控制所述 功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而保持開關(guān)電源的輸出電流恒定。
優(yōu)選的是，還包括以下步驟
對(duì)所述開關(guān)電源進(jìn)行欠壓檢測(cè)、過(guò)壓檢測(cè)，以及過(guò)溫檢測(cè)的處理過(guò)程，檢測(cè) 后輸出保護(hù)使能信號(hào)，如果檢測(cè)到欠壓、過(guò)壓，或者過(guò)溫現(xiàn)象，則保護(hù)使能信 號(hào)關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則不關(guān)斷所述功率開關(guān)；
將所述的脈寬控制信號(hào)、電流使能信號(hào)，以及保護(hù)使能信號(hào)進(jìn)行數(shù)字邏輯處 理后共同控制所述功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而保持開關(guān)電源的輸出電流恒定。
一種控制器，其對(duì)外端口包括電壓采樣端口，接入采樣到的輸出電壓的縮放 信號(hào)；電流采樣端口，接入采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；以及，控制輸 出端口，與所述功率開關(guān)的控制端連接；控制器的內(nèi)部包括電流控制模塊，該 電流控制模塊包括乘法器或者平方電路，其輸入端與所述的電流采樣端口電連接，對(duì)采樣到 的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行平方處理，得到待比較電流平方信號(hào)；以及，
比較器，其兩個(gè)輸入端分別與電壓采樣端口和乘法器或者平方電路的輸出 端連接，對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)與待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較，輸出電流使 能控制信號(hào)，比較器的輸出端與所述的控制輸出端口電連接。
一種控制器，其對(duì)外端口包括電壓采樣端口，接入采樣到的輸出電壓的縮放 信號(hào)；電流采樣端口，接入采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；以及，控制輸 出端口，與所述功率開關(guān)的控制端連接；控制器的內(nèi)部包括電流控制模塊，該 電流控制模塊包括
增益濾波器，其輸入端與所述的電壓采樣端口電連接，對(duì)采樣到的輸出電 壓的縮放信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，得到待比較電壓信號(hào)；
乘法器或者平方電路，其輸入端與所述的電流采樣端口電連接，對(duì)采樣到 的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行平方處理，得到待比較電流平方信號(hào)；以及，
比較器，其兩個(gè)輸入端分別與增益濾波器和乘法器或者平方電路的輸出端 連接，對(duì)待比較電壓信號(hào)和待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較，輸出電流使能控制 信號(hào)，比較器的輸出端與所述的控制輸出端口電連接。
一種控制器，其對(duì)外端口包括電壓采樣端口，接入采樣到的輸出電壓的縮放 信號(hào)；電流采樣端口，接入采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；以及，控制輸 出端口，與所述功率開關(guān)的控制端連接；控制器的內(nèi)部包括
電流控制模塊，包括增益濾波器，其輸入端與所述的電壓采樣端口電連接， 對(duì)采樣到的輸出電壓的縮放信號(hào)進(jìn)行濾波和放大處理，得到待比較電壓信號(hào)；乘法器或者平方電路，其輸入端與所述的電流釆樣端口電連接，對(duì)采樣到的初 級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行平方處理，得到待比較電流平方信號(hào)；以及，比較 器，其兩個(gè)輸入端分別與增益濾波器和乘法器或者平方電路的輸出端連接，對(duì) 待比較電壓信號(hào)和待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較，比較器的輸出端與控制輸出 端口電連接，輸出電流使能控制信號(hào)；
時(shí)鐘電路，為所述控制器的內(nèi)部提供時(shí)鐘信號(hào)；
PWM脈寬調(diào)制電路，包括第一增益濾波器和第一比較器，其中，第一增益 濾波器的輸入端與電壓采樣端口電連接，對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)進(jìn)行另一濾波 和放大處理，得到輸出電壓的第一縮放信號(hào)；第一增益濾波器的輸出端和電流 采樣端口分別與所述的第一比較器的兩個(gè)輸入端電連接，第一比較器對(duì)輸出電 壓的第一縮放信號(hào)和初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行比較，通過(guò)第一比較器的輸 出端輸出脈寬控制信號(hào)；
保護(hù)電路，對(duì)所述控制器進(jìn)行電源的欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)，以及過(guò)溫保護(hù)， 其輸出端輸出保護(hù)使能信號(hào)；以及，
數(shù)字邏輯處理電路，接收所述的時(shí)鐘信號(hào)、脈寬控制信號(hào)、保護(hù)使能信號(hào)， 以及電流使能信號(hào)，并進(jìn)行邏輯處理；所述數(shù)字邏輯處理電路的輸出端與控制 輸出端口電連接，通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)、脈寬控制信號(hào)、保護(hù)使能信號(hào)，和所述的電 流使能信號(hào)共同控制功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止。
本發(fā)明所述方法的有益之處是 一方面，在開關(guān)電源的變壓器初級(jí)邊檢測(cè) 輸出電壓或者輸出電壓等效信號(hào)的變化，所以不必在初級(jí)邊和次級(jí)邊之間增加 隔離器件，降低了系統(tǒng)成本，也提高了效率；另一方面，當(dāng)設(shè)計(jì)的開關(guān)電源的變壓器確定了，則初級(jí)線圈的電感量^是恒定的，將開關(guān)電源的功率開關(guān)的開
關(guān)頻率/保持恒定，由公式(3)可知，如果有
<formula>formula see original document page 12</formula> (4)
其中，K為初級(jí)線圈電流/p的平方與輸出電壓^^和變壓器次級(jí)邊上整流 二極管的導(dǎo)通壓降^之和的比值。
如果比值/r為一個(gè)恒定的常數(shù)，即保持初級(jí)線圈電流的平方或者初級(jí)線圈 電流等效信號(hào)的平方與輸出電壓或者輸出電壓等效信號(hào)為線形關(guān)系，即可保持 開關(guān)電源的輸出電流/?！汉愣?；此種方法不需要增加補(bǔ)償電路對(duì)初級(jí)線圈電流/p 進(jìn)行補(bǔ)償，因此，可以簡(jiǎn)化電路，降低系統(tǒng)成本。
本發(fā)明所述控制器的有益之處是該控制器可對(duì)外部輸入的電壓通過(guò)增益 器進(jìn)行濾波、采樣和放大處理，對(duì)外部輸入的電流通過(guò)乘法器或者平方電路進(jìn) 行平方處理，并對(duì)增益器和乘法器或者平方電路的輸出信號(hào)進(jìn)行比較后輸出對(duì) 外的控制信號(hào)，能夠較好地實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的控制開關(guān)電源輸出電流的方法， 并且具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特點(diǎn)。


圖1為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明所述的方法的電路原理圖； 圖2為圖1中所述控制器的結(jié)構(gòu)框圖。
具體實(shí)施例方式
圖1所示為反激型開關(guān)電源的應(yīng)用示意圖，反激型開關(guān)電源由功率開關(guān)105、反激型變壓器104、電阻器102， 201、 202、 106,電容器101、 110， 二極管103、 109和控制器200組成。由圖1可知，變壓器104的輸出電壓，即負(fù)載電壓F。m 與整流二極管的導(dǎo)通壓降^的和，與初級(jí)邊輔助線圈的感應(yīng)電壓^之間為線性 關(guān)系，即
H匿+。 (5) 其中，n為次級(jí)線圈與輔助線圈的厄數(shù)比。
而電阻器201與電阻器202對(duì)輔助線圈的感應(yīng)電壓^進(jìn)行分壓，所以，通 過(guò)檢測(cè)電阻器202的電壓，即可檢測(cè)到輸出電壓K的縮放信號(hào)，檢測(cè)到的電阻 器202兩端的電壓輸入至控制器200的電壓采樣端口 VFB。通過(guò)檢測(cè)電阻器106 (電阻器106可以集成到控制器200的內(nèi)部)兩端的電壓，即可檢測(cè)到初級(jí)線 圈電流斗的值，電阻器106兩端的電壓作為初級(jí)線圈電流/p的等效信號(hào)，即初 級(jí)線圈電流^的縮放信號(hào)(經(jīng)過(guò)處理可以得到縮放比例為1的初級(jí)線圈電流/p的 信號(hào))，輸入至控制器200的電流采樣端口 VS。
由圖2可知，控制器200包括電流控制模塊21，其包括增益濾波器2102， 增益濾波器的輸入端與電壓采樣端口 VFB電連接。乘法器2102(或者平方電路) 的輸入端與電流采樣端口 VS電連接。
比較器2103，其兩個(gè)輸入端分別與增益濾波器2102和乘法器2101 (或者 平方電路)的輸出端連接。電阻器202兩端的電壓通過(guò)電壓采樣端口 VFB輸入 至增益濾波器2102的輸入端，由增益濾波器2102對(duì)電阻器202兩端的電壓進(jìn) 行濾波、采樣和放大處理，得到待比較電壓信號(hào)^nr?！?^)。而電阻器106 兩端的電壓通過(guò)電流采樣端口 VS輸入至乘法器2101的輸入端，經(jīng)過(guò)乘法器2102處理后得到待比較電流平方信號(hào)&*/〗。待比較電壓信號(hào)&*(^^十^)和待比較 電流平方信號(hào)^ * "(該待比較電流平方信號(hào)& * "實(shí)際為可以表示初級(jí)線圈電流
平方信號(hào)的電壓信號(hào))分別輸入至比較器2103的兩個(gè)輸入端，經(jīng)比較器2103 的比較產(chǎn)生電流使能信號(hào)I一en 。
如果待比較電流平方信號(hào)^ *小于或等于待比較電壓信號(hào)& *( + 。， 則電流使能信號(hào)I一en為高電平(也可以設(shè)置為低)，則不關(guān)斷功率開關(guān)105 (在
本例中可以選擇MOS管或者三極管)，如果待比較電流平方信號(hào);tj/j大于待比 較電壓信號(hào)、*(^^+^)，則電流使能信號(hào)I—en為低電平(也可以設(shè)置為高電 平)，則關(guān)斷功率開關(guān)105。
由圖2還可知，控制器200內(nèi)部還可以包括PWM脈寬調(diào)制電路23，其包 括第一增益濾波器2301和第一比較器2302。第一增益濾波器2301的輸入端與 所述的電壓采樣端口 VFB電連接，對(duì)檢測(cè)到的電阻器202兩端的電壓進(jìn)行濾波， 采樣，放大處理，得到輸出電壓的第一縮放信號(hào)^*(^^+^)。第一比較器2302 的一個(gè)輸入端接入輸出電壓的第一縮放信號(hào)k。 *(r。OT +rD)，另一個(gè)輸入端接入初 級(jí)線圈電流^的縮放信號(hào)，如果初級(jí)線圈電流/p的縮放信號(hào)小于或等于輸出電 壓的第一縮放信號(hào)^n^^+^)，第一比較器2302輸出的脈寬控制信號(hào)PWM 為高電平(也可以設(shè)置為低電平)，不關(guān)斷功率開關(guān)105，否則，脈寬控制信號(hào) PWM為低電平(也可以設(shè)置為高電平)，關(guān)斷功率開關(guān)105。
所述的脈寬控制信號(hào)PWM可以與電流使能信號(hào)I—en輸入至數(shù)字邏輯處理 電路22進(jìn)行數(shù)字邏輯處理后共同控制功率開關(guān)105的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而保持開 關(guān)電源的輸出電流恒定。同時(shí)，控制器200的內(nèi)部，除了設(shè)置有電流控制模塊21、 PWM脈寬調(diào)制電 路23、數(shù)字邏輯處理電路22之外，還可以設(shè)置電源產(chǎn)生模塊27、基準(zhǔn)電路26、 時(shí)鐘電路24、保護(hù)電路25等。
其中，電源產(chǎn)生模塊27用來(lái)產(chǎn)生控制器200內(nèi)部電路的工作電壓，控制器 200通過(guò)其電源輸入端口 VCC接入外部電源(電容器101兩端的電壓)， 一般是 12V以上的直流電壓，電源產(chǎn)生模塊27利用電壓VCC，產(chǎn)生控制器200內(nèi)部電 路的工作電壓(如5V)。內(nèi)部的基準(zhǔn)電路26，時(shí)鐘電路24，保護(hù)電路25， PWM 脈寬調(diào)制電路23，數(shù)字邏輯處理電路22和電流控制模塊21等都使用電源產(chǎn)生 模塊27產(chǎn)生的電源?？刂破?00的內(nèi)部電路通過(guò)其接地端口 GND接地。
基準(zhǔn)電路26產(chǎn)生內(nèi)部電路需要的基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)電流，如比較器2103和 第一比較器2302的偏置電流等。
時(shí)鐘電路24產(chǎn)生控制器200和系統(tǒng)的工作時(shí)鐘。
保護(hù)電路25對(duì)通過(guò)電源輸入端口 VCC接入的外部電源進(jìn)行電源欠壓保護(hù)、 過(guò)壓保護(hù)以及過(guò)溫保護(hù)，輸出保護(hù)使能信號(hào)P一en，當(dāng)電源發(fā)生過(guò)壓或欠壓或過(guò) 溫時(shí)，保護(hù)使能信號(hào)P—en輸出為邏輯低電平(也可以為高電平)，控制功率開關(guān) 105截止，從而保護(hù)控制器200和整個(gè)系統(tǒng)。
數(shù)字邏輯處理電路22接收時(shí)鐘信號(hào)Fosc、脈寬控制信號(hào)PWM、保護(hù)使能 信號(hào)Pjn，和所述的電流使能信號(hào)I一en，并進(jìn)行邏輯處理，通過(guò)控制輸出端口 OUT輸出功率開關(guān)控制信號(hào)至功率開關(guān)105的控制端，通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)Fosc、電 流使能信號(hào)Ijn、脈寬控制信號(hào)PWM，和保護(hù)使能信號(hào)Pjn，共同控制功率 開關(guān)105的導(dǎo)通與截止，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)的調(diào)制。如果時(shí)鐘信號(hào)Fosc、電流使能信號(hào)l」n、脈寬控制信號(hào)PWM，和保護(hù)使能信號(hào)P一en之一出現(xiàn)低電平時(shí)(也可 以為高電平，通過(guò)數(shù)字邏輯處理電路22進(jìn)行轉(zhuǎn)換處理)，功率開關(guān)105關(guān)斷， 否則功率開關(guān)105導(dǎo)通。
另外，為了能夠更好地恒定輸出電流，可以加入一些補(bǔ)償電路，補(bǔ)償系統(tǒng) 的寄生參數(shù)等。
隨著集成度的提高和工藝的發(fā)展，功率開關(guān)105同樣可以集成到控制器200 的內(nèi)部。
綜上所述僅為本發(fā)明較佳的實(shí)施例，并非用來(lái)限定本發(fā)明的實(shí)施范圍。即 凡依本發(fā)明申請(qǐng)專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化及修飾，皆應(yīng)屬于本發(fā)明的技 術(shù)范疇。
權(quán)利要求
1. 一種控制開關(guān)電源輸出電流的方法，所述開關(guān)電源包括變壓器，在該變壓器的初級(jí)邊具有控制開關(guān)電源輸出電流的功率開關(guān)，其特征在于該方法包括以下步驟在所述變壓器的初級(jí)邊對(duì)開關(guān)電源的輸出電壓或者其等效信號(hào)進(jìn)行采樣，得到輸出電壓的縮放信號(hào)，同時(shí)，對(duì)初級(jí)線圈電流或其等效信號(hào)進(jìn)行采樣，得到初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；對(duì)采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行平方處理，得到待比較電流平方信號(hào)；對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)與待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較，得到電流使能控制信號(hào)，如果待比較電流平方信號(hào)小于或等于輸出電壓的縮放信號(hào)，則電流使能控制信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，電流使能控制信號(hào)關(guān)斷所述的功率開關(guān)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制開關(guān)電源輸出電流的方法，其特征在于得到 輸出電壓的縮放信號(hào)后，還包括對(duì)其進(jìn)行濾波和放大處理的步驟，得到待比較 電壓信號(hào)，再與所述的待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較而得到所述的電流使能控 制信號(hào)，如果待比較電流平方信號(hào)小于或等于待比較電壓信號(hào)，電流使能控制 信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，電流使能信號(hào)關(guān)斷所述功率開關(guān)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種控制開關(guān)電源輸出電流的方法，其特征在于在得到所述輸出電壓的縮放信號(hào)和初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)后還包括以下步 驟對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)進(jìn)行另一濾波和放大處理，得到輸出電壓的第一縮放信號(hào)；對(duì)輸出電壓的第一縮放信號(hào)和初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)進(jìn)行比較，得到脈 寬控制信號(hào)；如果初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)小于或等于輸出電壓的第一縮放信 號(hào)，脈寬控制信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，脈寬控制信號(hào)關(guān)斷所述功率開 關(guān)；將所述的脈寬控制信號(hào)和電流使能信號(hào)進(jìn)行數(shù)字邏輯處理后共同控制所 述功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而保持開關(guān)電源的輸出電流恒定。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制開關(guān)電源輸出電流的方法，其特征在于還包 括以下步驟對(duì)所述開關(guān)電源進(jìn)行欠壓檢測(cè)、過(guò)壓檢測(cè)，以及過(guò)溫檢測(cè)的處理過(guò)程，檢 測(cè)后輸出保護(hù)使能信號(hào)，如果檢測(cè)到欠壓、過(guò)壓，或者過(guò)溫現(xiàn)象，則保護(hù)使能 信號(hào)關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則不關(guān)斷所述功率開關(guān)；將所述的脈寬控制信號(hào)、電流使能信號(hào)，以及保護(hù)使能信號(hào)進(jìn)行數(shù)字邏輯 處理后共同控制所述功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止，進(jìn)而保持開關(guān)電源的輸出電流恒 定。
5. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述控制開關(guān)電源輸出電流的方法的一種控制器，其特征 在于控制器的對(duì)外端口包括電壓采樣端口，接入采樣到的輸出電壓的縮放信 號(hào)；電流采樣端口，接入采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；以及，控制輸出 端口，與所述功率開關(guān)的控制端連接；控制器的內(nèi)部包括電流控制模塊，該電 流控制模塊包括乘法器或者平方電路，其輸入端與所述的電流采樣端口電連接；以及，比較器，其兩個(gè)輸入端分別與電壓采樣端口和乘法器或者平方電路的輸出 端連接，其輸出端與所述的控制輸出端口電連接。
6. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求2所述控制開關(guān)電源輸出電流的方法的一種控制器，其特征 在于控制器的對(duì)外端口包括電壓采樣端口，接入采樣到的輸出電壓的縮放信 號(hào)；電流采樣端口，接入采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；以及，控制輸出端口，與所述功率開關(guān)的控制端連接；控制器的內(nèi)部包括電流控制模塊，該電流控制模塊包括增益濾波器，其輸入端與所述的電壓采樣端口電連接； 乘法器或者平方電路，其輸入端與所述的電流采樣端口電連接；以及， 比較器，其兩個(gè)輸入端分別與增益濾波器和乘法器或者平方電路的輸出端 連接，其輸出端與所述的控制輸出端口電連接。
7. 實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求4所述控制開關(guān)電源輸出電流的方法的一種控制器，其特征 在于控制器的對(duì)外端口包括電壓采樣端口，接入采樣到的輸出電壓的縮放信 號(hào)；電流采樣端口，接入采樣到的初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)；以及，控制輸出 端口，與所述功率開關(guān)的控制端連接；控制器的內(nèi)部包括 電流控制模塊，包括增益濾波器，其輸入端與所述的電壓采樣端口電連接； '乘法器或者平方電路，其輸入端與所述的電流采樣端口電連接；以及， 比較器，其兩個(gè)輸入端分別與增益濾波器和乘法器或者平方電路的輸出端連接，比較器的輸出端與所述控制輸出端口電連接，輸出所述的電流使能控制信號(hào)；時(shí)鐘電路，為所述控制器的內(nèi)部提供時(shí)鐘信號(hào)；PWM脈寬調(diào)制電路，包括第一增益濾波器和第一比較器，其中，第一增益濾 波器的輸入端與電壓采樣端口電連接，第一增益濾波器的輸出端和電流采樣端 口分別與所述的第一比較器的兩個(gè)輸入端電連接；第一比較器的輸出端輸出所 述的脈寬控制信號(hào)；保護(hù)電路，對(duì)所述控制器進(jìn)行電源的欠壓保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)，以及過(guò)溫保護(hù)，其 輸出端輸出保護(hù)使能信號(hào)；以及，數(shù)字邏輯處理電路，接收所述的時(shí)鐘信號(hào)、脈寬控制信號(hào)、保護(hù)使能信號(hào)，以 及電流使能信號(hào)，并進(jìn)行邏輯處理；所述數(shù)字邏輯處理電路的輸出端與控制輸 出端口電連接，通過(guò)時(shí)鐘信號(hào)、脈寬控制信號(hào)、保護(hù)使能信號(hào)，和所述的電流 使能信號(hào)共同控制功率開關(guān)的導(dǎo)通與截止。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種控制開關(guān)電源輸出電流的方法及實(shí)現(xiàn)該方法的控制器，屬于開關(guān)電源領(lǐng)域，包括步驟為在變壓器的初級(jí)邊采樣開關(guān)電源的輸出電壓或者其等效信號(hào)，得到輸出電壓的縮放信號(hào)，同時(shí)，采樣初級(jí)線圈電流或其等效信號(hào)，得到初級(jí)線圈電流的縮放信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行平方處理，得到待比較電流平方信號(hào)；對(duì)輸出電壓的縮放信號(hào)與待比較電流平方信號(hào)進(jìn)行比較，得到電流使能控制信號(hào)，如果待比較電流平方信號(hào)小于或等于輸出電壓的縮放信號(hào)，則電流使能控制信號(hào)不關(guān)斷所述功率開關(guān)，否則，電流使能控制信號(hào)關(guān)斷所述的功率開關(guān)。所述控制器包括對(duì)初級(jí)線圈電流進(jìn)行平方處理的乘法器或者平方電路，以及進(jìn)行比較的比較器。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低的特性。
文檔編號(hào)H02M3/24GK101425754SQ20081018824
公開日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月22日
發(fā)明者李照華, 王樂(lè)康, 趙春波 申請(qǐng)人:深圳市明微電子股份有限公司